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交通提醒与防撞系统（TCAS）ICAO称：飞机防撞系统（ACAS）第八章交通提醒与防撞系统(TCAS)交通提醒与避撞系统(TCAS)是一种新型航空电子系统，可简称为避撞系统或防撞系统。国际民航组织定名为飞机避撞系统——ACAS。避撞系统于90年代开始装备飞机，目前已普遍装备于各种新型民用客机。8.1TCAS的功用为防止飞机之间的危险接近，保障空中交通安全，研制的一种独立于地面设备的机载电子系统。它通过询问和监听周围飞机的ATC应答机，来监视本架飞机周围空域中其它飞机的存在、位置以及运动状况，使飞行员在明了本机邻近空域交通状况的情况下，主动地采取回避措施，防止与其它飞机危险接近。TCAS分类TCASI:TCASⅠ能够确定入侵飞机的相对高度、方位和接近率，将本机周围一定立体空域中的交通状况，显示在专用的TCAS显示器、雷达显示器或其它显示器上，使飞行员能一目了然地掌握本机邻近空域中的交通状况。在此基础上，TCASⅠ能在必要时向飞行员发出交通咨询（TA—TrafficAdvisory），以提醒飞行员注意存在潜在的危险接近的情况。虽然TCASⅠ已经研制成功，但一直未正式装备飞机。TCASII:TCASⅡ在提供本机邻近空域中的交通状况显示的基础上，能够跟踪约30海里范围内的装备TCASⅡ的多架飞机，评估本机和相遇飞机发生危险接近的可能，发出交通咨询TA，并且可在确实存在潜在的危险接近时，提前向机组发出解脱咨询RA(ResolutionaryAdvisory)。解脱咨询RA又可称为决断咨询，是防撞系统解算出的回避危险接近所应采取的回避措施。TCASⅡ所能提供的回避措施为垂直机动咨询：爬升(climb)或下降（decent）。TCASIII:有TA、RA咨询信息，不仅能提供垂直避让信息，还可以提供水平避让信息。尚在研制中。TCASⅡ所能提供的信息根据入侵机的相对距离和方位，以及威胁等级在EHSI或EADI上显示视觉信息：Others（其它）：相对高度大于1200英尺、小于2700英尺，或距离在6海里以上。Proximity（接近）：相对高度等于或小于1200英尺，且距离在6海里以内。TrafficAdvisory（交通咨询）：系统判明的与本机存在潜在危险接近的飞机，TCASⅡ会提前一定时间（2048秒）发出交通咨询。音频ResolutionAdvisory（决断咨询）：在对已判明为交通咨询的飞机连续监视约15秒后，如果该机与本机危险接近的状况仍然存在，则TCAS会发出解脱咨询。一、EHSI上的TCAS视觉信息显示在电子式水平状态显示器EHSI或导航显示器ND上的TCAS信息主要是入侵飞机的相对位置、威胁等级等，见图8－1。1、侵飞机的相对位置TCAS根据所获得的邻近飞机的距离和相对方位数据，将其显示在以本机为中心的地图型画面上。观察该图形，飞行员可以一目了然地了解TCAS监视空域中的交通状况。1、威胁等级TCAS根据不同飞机的飞行趋势及本机的飞行轨迹，判断这些飞机是否存在与本机危险接近的可能，并区别各架入侵飞机的威胁等级，从而以四种不同的符号来表示对本机威胁等级不同的飞机，如图8－1所示。（1）一般（其它）飞机图中以空心的菱形图案表示的飞机为TCASⅡ监视空域中目前对本机无威胁的飞机，其图像为白色。这些飞机的与本机的相对高度大于1200英尺、小于2700英尺，或距离在6海里以上。（2）邻近飞机邻近飞机表示那些与本机邻近的飞机。邻近飞机显示为实心的菱形，仍为白色。这些飞机与本机的相对高度等于或小于1200英尺，且距离在6海里以内。（3）交通咨询的飞机对于那些已由系统判明的与本机存在潜在危险接近的飞机，TCASⅡ会提前一定时间（2048秒）发出交通咨询。为提醒飞行员注意此类飞机，发出交通咨询时该飞机的图像变为黄色的圆形图案。交通咨询伴随有语音提醒信息“TRAFFIC,TRAFFIC”(“交通，交通”)。（4）解脱咨询的飞机在对已判明为交通咨询的飞机连续监视约15秒后，如果该机将与本机危险接近的状况仍然存在，则TCAS将发出解脱咨询—将该飞机的图像变为红色的矩形图案。与此同时，TCAS还发出相应的解脱咨询语音信息。如“CLIMB”（“爬升”）、“DECENT”（“下降”）等。3、相对高度TCAS计算机根据所获得的相遇飞机所报告的高度信息和本机的高度，计算出入侵飞机的相对高度，显示在该机图像的上方或下方，见图8－1。当对方高于本机时，相对高度数前为＋号，显示于图像的上方；当对方低于本机时，相对高度数前为－号，显示于图像的下方。如所报告的高度信息为C模式，则相对高度的分辨率为100英尺，即图中的+14表示高于本机1400英尺。如对方所报告的高度信息为S模式的25英尺精度的高度信息，则相对高度的分辨率为25英尺。4、升降速度如相遇飞机与本机的相对升降速度等于或大于500英尺/分，则TCAS在该飞机的符号旁显示一个向上或向下的箭头。向上表示该机正在爬升；向下表示下降。5、无方位飞机信息在由于某种原因一时无法获得入侵飞机的方位信息时，TCASⅡ仍然跟踪入侵飞机，并在必要时发出交通咨询或解脱咨询信息。不过此时由于无入侵飞机的方位而无法在显示器上显示其图像，只能以字符方式在显示器上给出该入侵飞机的距离和相对高度。在判定该机为须发出交通咨询的飞机时，字符为黄色；在判定该机为须发出决断咨询的飞机时，则字符为红色。7、超显示范围飞机信息如果在TCASⅡ跟踪范围内的飞机在显示器所选择的显示范围之外，TCAS仍能显示其部分信息。此时该飞机的图像显示在距离标志圈外沿的对应方位处。另一种选装方案是在这种情况下无该机的图像显示，而显示以“OFFSCALE”（“超出显示范围”）的字符信息。8、威胁提醒为提醒飞行员注意观察显示器上的TCAS信息，在出现交通咨询或解脱咨询的情况时，显示器上出现“TRAFFIC”（“交通”）字符。若为交通咨询，则“TRAFFIC”为黄色；若为解脱咨询，则“TRAFFIC”为红色。二、EADI上的RA信息EADI用于显示TCAS所发出的解脱咨询信息。TCAS计算机产生的解脱咨询信息是本机为回避入侵飞机所应采取的垂直机动措施，如爬升、下降等。解脱咨询信息是以红色的俯仰禁区方式显示在EADI的姿态球上的，如图8－２所示。如TCAS计算机判明应使飞机爬升来回避危险接近，则解脱咨询信息为姿态球下部向上延伸的红色的RA俯仰指令。在采取机动爬升之前，飞机符号处于该红色的俯仰禁区之中；只有按解脱咨询信息所示向上拉升飞机，才能使飞机符号脱离该红色的RA俯仰指令——脱离与入侵飞机危险接近的境况。反之，如TCAS判明应使飞机下降才能回避危险接近，则解脱咨询信息为姿态球上部向下延伸的红色RA俯仰指令；只有按解脱咨询信息所示使飞机下降，才能使飞机脱离与入侵飞机危险接近的境况。视觉信息三、音频信息TCAS除了可以各种视觉信息发出交通咨询或解脱咨询信息外，还同时以合成语音来提醒飞行员。在各种情况下的语音信息及其含义如下表所示。音频信息（举例）TARA音频信息语音信息含义TRAFFIC,TRAFFIC交通，交通CLIMB,CLIMB爬升，爬升DESCEND,DESCEND下降，下降INCREASECLIMB…INCREASECLIMB增大爬升，增大爬升INCREASEDESCEND…INCREASEDESCEND增大下降，增大下降CLIMB,CROSSINGCLIMB…CLIMB,CROSSINGCLIMB爬升，穿越爬升…爬升，穿越爬升DESCEND,CROSSINGDESCEND…下降，穿越下降…CLIMB,CLIMBNOW…CLIMB,CLIMBNOW爬升，现在爬升…爬升，现在爬升DESCEND,DESCENDNOW…DESCEND,DESCENDNOW下降，现在下降…下降，现在下降ADJUSTVERTICALSPEED,ADJUST调节垂直速度，调节MORNITORVERTICALSPEED监视垂直速度MAINTAINVERTICALSPEED,MAINTAIN保持垂直速度，保持MAINTAINVERTICALSPEED…CROSSINGMAINTAIN保持垂直速度…保持穿越CLEAROFCONFLICT冲突解除TCASTESTTCAS自检TCASTESTOKTCAS自检通过TCASTESTFAILTCAS自检失败8.2TCAS的组成与工作概况TCASⅡ是以S模式应答机为基础而工作的。装备TCASⅡ，就必须装备S模式应答机。图8－3为TCASⅡ的系统组成简化框图。机载防撞系统由下列组件组成：（1）TCAS计算机/收发机一部；（2）TCAS的上、下方向性天线各一部，有的飞机也可以选装全向的下天线；（3）两部S模式应答机；（4）应答机的上、下天线；图8－3TCASⅡ的系统组成一、TCAS计算机TCAS计算机的基本功用（1）监视邻近空域中的飞机；（2）获取所跟踪飞机的数据；（3）进行威胁评估计算；（4）产生交通咨询或决断咨询等。TCASⅡ计算机的前面板的LED指示器和一个自检按钮的功能1、TTR-PASS和TTR-FAIL这两个LED指示器用于表示TCASⅡ计算机/收发组本身的工作状况。组件工作正常时，绿色的TTR-PASS（收发组正常）应亮；组件故障时，则红色TTR-FAIL（收发组故障）指示器亮。2、XPNDR（应答机）TCASⅡ计算机需与S模式应答机通过两条ARINC429总线频繁地交换数据。当应答机故障或TCASⅡ计算机无法正常获得由应答机提供的数据时，XPNDR（应答机）指示器亮。3、UPPERANT（上天线）UPPERANT（上天线）红色指示器亮表示TCASⅡ收发机的上天线故障4、LOWERANT（下天线）LOWERANT（下天线）红色指示器亮表示TCASⅡ收发机的下天线故障。5、RADALT（无线电高度）当TCAS计算机无法获得由无线电高度表所提供的无线电高度信息时，RADALT（无线电高度）指示器亮。6、HDNG（航向）TCAS计算机所需的航向数据是由惯性基准组件提供的。在无法获得由惯性基准组件提供的航向数据时，HDNG（航向）指示器亮。8、R/A（解脱咨询）在TCAS计算机所输出的解脱咨询信息不能正常输出到相应的显示器上显示时，R/A红色指示器亮。9、T/A（交通咨询）T/A红色指示器亮表示TCAS计算机所输出的交通咨询信息不能正常输出到相应的显示器上显示。10、TEST按钮按下TEST按钮，即可启动TCAS计算机的全面自检。在按下TEST按钮、TCAS的自检过程中，所有的状态显示器先全部亮约1秒；然后全部断开；此后，才显示系统当前的工作状态。TCAS的方向性天线TCAS天线工作于L波段，每部天线均可用于发射和接收。TCAS的发射信号频率为1030MHz,接收频率为1090MHz。TCAS的方向性天线为外型扁平的流线型天线，见图8－5。TCAS天线内部设有四个辐射单元，这四个辐射单元互成90°，分别指向飞机的前、后、左、右。TCAS天线的方向性四个辐射单元的方向性是相同的，均为约90°的波瓣。每部天线通过四根同轴电缆与TCAS收发机相连接。每根同轴电缆的接头处标有顺序号，且所涂的颜色不同，安装时应注意。安装时还应注意天线的指向。ATC/TCAS控制面板1、工作方式开关工作方式开关用于选择应答机和TCASⅡ的工作方式与功能。（1）STBY(准备)工作方式开关置于STBY(准备)位时，应答机和TCAS发射机均不发射，但能接收。此时系统处于准备状态。（2）ALTRPTOFF（不报告高度）此时应答机系统处于模式A方式，可以正常应答模式A的询问，但不会对模式C的询问作出应答。TCAS发射机仍处于准备状态。（3）XPNDR（应答机）工作方式开关置于（应答机）位时，应答机处于全功能状态，可以正常应答模式A和模式C的询问。（4）TA（交通咨询）此时在应答机正常工作的基础上，TCAS也正常工作，可在需要时产生交通咨询，但仍不能产生解脱咨询。（5）TA/RA（解脱咨询）工作方式开关置于TA/RA（解脱咨询）位，应答机和TCAS均处于全功能状